Erweiterung der Einsatzbreite von ADI durch Berücksichtigung lokaler Werkstoffmetallurgie und lokaler Beanspruchbarkeit mit gezielter Einbindung der Simulation von Erstarrung und Wärmebehandlung, Ermittlung der lokalen mech. Eigenschaften aus d Simulation der Erstarrung und oder der Wärmebehandlung

Description: Der Bedarf an Gusseisenbauteilen wird in den nächsten Jahren aufgrund der zunehmenden Konjunktur sowie der vorteilhaften Werkstoffeigenschaften in allen Bereichen des Maschinenbaus, der Energietechnik und des Transportwesens weiter steigen. Austempered Ductile Iron (ADI) ist dabei ein zukunftsträchtiger Gusswerkstoff, da er die exzellenten gießtechnischen Eigenschaften eines Gusseisens mit den mechanischen Eigenschaften eines Stahls miteinander vereint. Die Produktion geometrisch hochkomplexer Bauteile aus ADI wird aufgrund der geringeren Dichte in der Regel 10 % leichter im Vergleich zum Stahl herzustellen sein. Die konstruktiv bedingten Wandstärken führen zu unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften, hervorgerufen durch den Erstarrungsprozess und/oder den lokal wirkenden unterschiedlichen Bedingungen während der Wärmebehandlung. Für einen schnellen und robusten Entwicklungsprozess von ADI-Bauteilen ist es notwendig, sowohl die lokale Bauteilerstarrung als auch die Wärmebehandlung mit ihren Prozessschritten Austenitisierung, Abschrecken und Ausferritisierung simulativ möglichst genau abbilden und im Bauteil lokal auftretende Gefüge und deren mechanische Eigenschaften vorhersagen zu können, so dass zuverlässige Lebensdauerbewertungen auch in konstruktiv anspruchsvollen Bauteilen möglich sind. Der Einsatz der Simulation im Vorfeld des Herstellungsprozesses führt somit zu einer sehr energie- und zeiteffizienten Herstellung gezielt leichtbauoptimierter sowie ressourcenschonender Komponenten aus ADI. Hierzu sollen die Grundlagen im Projekt gelegt werden.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Eisen ? Energietechnik ? Maschinenbau ? Produktionstechnik ? Stahlerzeugung ? Wirtschaftsentwicklung ? Stahl ? Thermisches Verfahren ? Verkehr ? Gusseisen ? Werkstoffkunde ?

Region: Nordrhein-Westfalen

Bounding boxes: 6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Geldgeber*in)
• RWP. Gesellschaft Beratender Ingenieure für Berechnung und rechnergestützte Simulation m.b.H. (Betreiber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)

Time ranges: 2022-06-01 - 2025-05-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Determination of local mechanical properties from the simulation of solidification and/or heat treatment
  Description: The demand for cast iron components will continue to rise in the coming years due to the increasing economic situation and the advantageous material properties in all areas of mechanical engineering, energy technology and transportation. Austempered Ductile Iron (ADI) is a promising casting material because it combines the excellent casting properties of cast iron with the mechanical properties of steel. Due to its lower density, the production of geometrically highly complex components made of ADI will generally be 10 % easier compared to steel. The design-related wall thicknesses lead to different mechanical properties, caused by the solidification process and/or the locally acting different conditions during heat treatment. For a fast and robust development process of ADI components, it is necessary to simulate the local component solidification as well as the heat treatment with its process steps austenitization, quenching and ausferritization as accurately as possible and to be able to predict locally occurring microstructures and their mechanical properties in the component, so that reliable service life evaluations are possible even in structurally demanding components. The use of simulation in the run-up to the manufacturing process thus leads to a very energy- and time-efficient production of specifically lightweight and resource-saving components made of ADI. The foundations for this are to be laid in the project. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1121512

Status

Aktiv

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